酸雨對(duì)紫色土Cd、Hg、Pb活化及其植物效應(yīng)的影響.pdf

1、酸雨和重金屬污染是當(dāng)今廣為關(guān)注的環(huán)境熱門話題。由于特殊的地質(zhì)地貌和氣候條件，重慶酸雨的頻度、廣度和強(qiáng)度一直較嚴(yán)重。酸雨的長(zhǎng)期淋溶，造成土壤酸化和土壤重金屬溶出，土壤重金屬植物有效性提高，進(jìn)一步加重了重金屬污染問(wèn)題的嚴(yán)重性。重金屬在植物中的富集嚴(yán)重影響農(nóng)作物的品質(zhì)和安全性，并通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，危及人體健康。 本文選取以重慶市具代表性的酸性紫色土和中性紫色土為供試材料，通過(guò)模擬酸雨淋溶試驗(yàn)有盆栽試驗(yàn)，探討了模擬酸雨作用下土壤中C

2、d、Hg、Pb在紫色土中的形態(tài)遷移特征和植物有效性，其研究可為阻止土壤中Cd、Hg、Pb通過(guò)食物鏈產(chǎn)生危害提供科學(xué)指導(dǎo)，為預(yù)測(cè)和控制土壤Cd、Hg、Pb污染提供科學(xué)理論依據(jù)。 試驗(yàn)結(jié)果表明：兩種土壤淋濾液pH與淋溶量之間符合二次拋物曲線。隨著酸雨pH的上升，淋濾液最高pH值逐步上升，但需要的淋濾量也會(huì)增加；中性土壤淋濾液最高pH值均高于相應(yīng)的酸性土，但相應(yīng)的淋溶量均低于酸性土。 酸性土壤淋濾液Cd濃度變化與淋溶量之間

3、符合二次拋物曲線，且隨著酸雨pH的上升，其最高Cd濃度顯著下降。中性土壤淋濾液Cd濃度變化隨著淋溶量而直線下降，其中低pH酸雨能促使淋濾液Cd濃度下降得更快。兩種土壤淋濾液Pb濃度變化與淋溶量之間均符合直線下降，且pH4.5的酸雨淋洗時(shí)Pb濃度下降最為平緩。 酸雨作用下兩種土壤Cd、Pb的淋失受酸雨pH值、重金屬離子種類、土壤有機(jī)質(zhì)和陽(yáng)離子交換量等諸多因子的影響，其中酸雨pH值影響最為顯著。 Cd的形態(tài)分配格局為交換

4、態(tài)＞碳酸鹽結(jié)合態(tài)＞鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)≈有機(jī)結(jié)合態(tài)＞殘留態(tài)，即植物可利用的最多，不可利用的最少；Hg為酸溶態(tài)＞殘留態(tài)＞硝酸溶態(tài)≈堿溶態(tài)，即最容易被植物利用的酸溶態(tài)與最不容易被植物利用的殘留態(tài)(兩種極端情形)含量較多，而中間狀態(tài)的較少；Pb為有機(jī)結(jié)合態(tài)＞鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)＞碳酸鹽結(jié)合態(tài)＞殘留態(tài)＞交換態(tài)，即最容易被植物利用的交換態(tài)與最不容易被植物利用的殘留態(tài)(兩種極端情形)含量較少，而中間狀態(tài)的較多。 酸雨可促進(jìn)Cd向土壤下部積累，Pb

5、向土壤中部積累(中性土上的Pb除外)，而Hg主要聚集在土壤表面，向下垂直遷移行為不受酸雨淋溶影響。臨界酸雨(pH5.6)淋洗土壤時(shí)，土壤殘存的Cd、Pb最多(中性土上的Pb除外)，不管何種酸雨pH，對(duì)Hg的殘存含量影響不明顯。 兩種土壤上，植物體Cd、Hg、Pb的總平均轉(zhuǎn)移系數(shù)分別為2.39、0.32、0.35，酸雨可顯著促進(jìn)Cd從根部轉(zhuǎn)移至地上可食部分。Cd、Pb在酸性土上的分配系數(shù)為根＞葉≈莖，而中性土上差異不明顯。Hg在

6、兩種土壤上的分配系數(shù)均為葉＞根＞莖。就酸雨pH而言，植物重金屬積累系數(shù)均以酸雨pH3.5處理為高。就重金屬而言，重金屬積累系數(shù)為Cd(0.1500)＞Pb(0.0015)＞Hg(0.0010)。但兩種土壤之間沒(méi)有顯著的差別。 植物的Cd積累系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)受表層土壤全Cd含量控制。表層土壤和底層土壤有效Cd含量都影響莖葉生物量、莖葉Cd濃度。植物根Pb濃度和葉Pb濃度分別受表層土壤和底層土壤全Pb含量控制。表層土壤和底層土壤有效